KR100480513B1 - A system for and a method of drawing development figures and a computer-readable medium in which a program for executing the method is recorded - Google Patents
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Abstract
3차원 이미지의 2차원 전개도 생성 시스템, 그 방법 및 그 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체가 개시된다. 본 발명에 따른 전개도 생성 시스템은, 3차원 물체를 모델링하여 3차원 이미지를 생성하는 3차원 이미지 생성 모듈; 상기 3차원 이미지를 다수의 삼각형으로 분할하여 3차원 폴리곤 이미지를 생성하는 폴리곤 이미지 생성 모듈; 상기 다수의 삼각형들 중 특정의 제1삼각형의 세 꼭지점에 대한 3차원 좌표값 (x, y, z)들을 추출하고 각 꼭지점의 3차원 좌표값을 2차원 좌표값 (x, y)으로 각각 변환하는 제1 좌표값 변환 모듈; 세 꼭지점에 대한 2차원 좌표값이 결정된 삼각형의 한 변에 인접한 다른 삼각형의 각 꼭지점에 대한 2차원 좌표값을 결정하는 제2 좌표값 변환 모듈; 및 상기 제1삼각형의 2차원 좌표값(x, y)과 그 주위의 다른 삼각형들의 2차원 좌표값 (x, y)들에 기초하여 상기 삼각형들을 2차원 평면 이미지로 표시하는 평면 이미지 표시 모듈을 포함하여 구성된다. 본 발명에 따르면 사용자의 간단한 조작에 의해 정밀성과 경제성을 보장하면서 임의의 3차원 이미지에 대해서도 2차원 전개도화 할 수 있는 새로운 기술을 제공할 수 있는 효과가 있다.Disclosed is a system for generating a two-dimensional developed view of a three-dimensional image, a method thereof, and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method. The development view generating system according to the present invention comprises a three-dimensional image generation module for generating a three-dimensional image by modeling a three-dimensional object; A polygon image generating module for generating a 3D polygon image by dividing the 3D image into a plurality of triangles; Extracting three-dimensional coordinate values (x, y, z) of three vertices of a specific first triangle among the plurality of triangles and converting the three-dimensional coordinate values of each vertex to two-dimensional coordinate values (x, y), respectively A first coordinate value conversion module; A second coordinate value conversion module for determining a two-dimensional coordinate value for each vertex of another triangle adjacent to one side of the triangle in which the two-dimensional coordinate values for the three vertices are determined; And a planar image display module configured to display the triangles as a two-dimensional plane image based on the two-dimensional coordinate values (x, y) of the first triangle and the two-dimensional coordinate values (x, y) of other triangles around the first triangle. It is configured to include. According to the present invention, there is an effect that can provide a new technology that can be two-dimensional development of any three-dimensional image while ensuring precision and economical efficiency by a simple operation of the user.
Description
본 발명은 전개도 생성 시스템, 전개도 생성 방법 및 그 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 3차원 입체 이미지의 전체 표면을 다수의 삼각형으로 구획하여 각 삼각형의 세 꼭지점에 대한 3차원의 (x, y, z) 좌표를 2차원의 (x, y) 좌표로 변환하는 방법을 통하여 3차원 이미지를 펼쳐서 평면적인 2차원의 전개도를 생성할 수 있는 시스템, 그 방법 및 그 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 관한 것이다.The present invention relates to a development view generating system, a development view generating method, and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method. More specifically, by dividing the entire surface of the three-dimensional stereoscopic image into a plurality of triangles to convert the three-dimensional (x, y, z) coordinates for the three vertices of each triangle into two-dimensional (x, y) coordinates The present invention relates to a system capable of generating a planar two-dimensional developed view by spreading a three-dimensional image through a method, a method thereof, and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method.
종래의 종이접기 놀이에 있어서는 색종이와 같은 평면적 종이를 정해진 순서에 입각해서 수회 접기를 반복하여 종이학이나, 꽃, 비행기, 배 등과 같은 입체적인 형상을 제작하는 방식이었다. 이러한 종래의 종이접기 방식이 다양하게 개발되어 널리 이용되고 있기는 하나, 평면적인 종이를 접어 입체물을 제작한다는 점에서 제작상의 한계가 있고, 접기 방식의 난해성으로 인하여 사회 전반에 걸친 대중화에 이르고 있지는 못한 실정이다.In the conventional origami game, it was a method of producing three-dimensional shapes such as paper cranes, flowers, airplanes, boats, etc. by repeating several times folding a flat paper such as colored paper in a predetermined order. Although the conventional origami methods are variously developed and widely used, there are limitations in terms of producing three-dimensional objects by folding flat paper, and due to the difficulty of folding, they have not been popularized in society. It is true.
또한, 상기한 바와 같은 방식은 종이접기 순서를 소개한 서적 형태나, 종이접기를 위한 종이 이외에는 상품화할 수 있는 방법이 없다. 한편, 2차원적 전개도를 제작, 판매하여 수요자로 하여금 3차원 입체 형상을 제작하도록 하는 방법도 있으나, 전개도 제작 방법이 수작업에 국한되고 있어 정밀성이나 시간, 비용 측면에서의 경제성에 있어서 일정한 한계를 갖고 있다.In addition, there is no method that can be commercialized except in the form of a book introducing origami procedures or paper for origami. On the other hand, there is also a method of making and selling a two-dimensional developed view to the consumer to produce a three-dimensional three-dimensional shape, but the manufacturing method of the developed view is limited to manual work, which has certain limitations in economics in terms of precision, time, and cost. have.
본 발명은 종래의 종이접기 방식의 상기한 바와 같은 한계를 극복하고자 안출된 것으로서, 개인용 컴퓨터나 별도의 장치를 이용하여 조작자의 간단한 조작에 의해 3차원의 입체적 이미지를 바탕으로 정밀성이 확보된 2차원의 평면적 전개도를 생성할 수 있도록 할 수 있는 새로운 기술에 관한 것이다.The present invention has been made to overcome the above limitations of the conventional origami method, two-dimensional precision is secured based on the three-dimensional three-dimensional image by a simple operation of the operator using a personal computer or a separate device A new technique that enables the creation of planar exploded views of.
따라서, 본 발명의 목적은 3차원의 입체적 이미지를 바탕으로 2차원 전개도를 생성할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a system capable of generating a two-dimensional development based on a three-dimensional stereoscopic image.
본 발명의 다른 목적은 3차원의 입체적 이미지를 바탕으로 2차원 전개도를 생성할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for generating a two-dimensional development based on a three-dimensional stereoscopic image.
본 발명의 또 다른 목적은 상기의 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a computer readable recording medium having recorded thereon a program for executing the above method.
본 발명에 따른 전개도 생성 시스템은, 소정 형상의 3차원 물체를 모델링하여 3차원 이미지를 생성하는 3차원 이미지 생성 모듈; 상기 3차원 이미지를 다수의 삼각형으로 분할하여 3차원 폴리곤 이미지를 생성하는 폴리곤 이미지 생성 모듈; 상기 다수의 삼각형들 중 특정의 제1삼각형의 세 꼭지점에 대한 3차원 좌표값 (x, y, z)들을 추출하고 각 꼭지점의 3차원 좌표값을 2차원 좌표값 (x, y)으로 각각 변환하는 제1 좌표값 변환 모듈; 세 꼭지점에 대한 2차원 좌표값이 결정된 삼각형의 한 변에 인접한 다른 삼각형의 각 꼭지점에 대한 2차원 좌표값을 결정하는 제2 좌표값 변환 모듈; 및 상기 제1삼각형의 2차원 좌표값(x, y)과 그 주위의 다른 삼각형들의 2차원 좌표값 (x, y)들에 기초하여 상기 삼각형들을 2차원 평면 이미지로 표시하는 평면 이미지 표시 모듈을 포함하여 구성된다.The development view generating system according to the present invention comprises a three-dimensional image generation module for generating a three-dimensional image by modeling a three-dimensional object of a predetermined shape; A polygon image generating module for generating a 3D polygon image by dividing the 3D image into a plurality of triangles; Extracting three-dimensional coordinate values (x, y, z) of three vertices of a specific first triangle among the plurality of triangles and converting the three-dimensional coordinate values of each vertex to two-dimensional coordinate values (x, y), respectively A first coordinate value conversion module; A second coordinate value conversion module for determining a two-dimensional coordinate value for each vertex of another triangle adjacent to one side of the triangle in which the two-dimensional coordinate values for the three vertices are determined; And a planar image display module configured to display the triangles as a two-dimensional plane image based on the two-dimensional coordinate values (x, y) of the first triangle and the two-dimensional coordinate values (x, y) of other triangles around the first triangle. It is configured to include.
본 발명에 따른 전개도 생성 방법은, 소정 형상의 3차원 물체의 전개도를 생성하는 전개도 생성 방법에 있어서, 상기 3차원 물체를 모델링하여 3차원 이미지를 생성하는 3차원 이미지 생성 단계; 상기 3차원 이미지를 다수의 삼각형으로 분할하여 3차원 폴리곤 이미지를 생성하는 폴리곤 이미지 생성 단계; 상기 다수의 삼각형들 중 특정의 제1삼각형의 세 꼭지점에 대한 3차원 좌표값 (x, y, z)들을 추출하고 각 꼭지점의 3차원 좌표값을 2차원 좌표값 (x, y)으로 각각 변환하는 제1 좌표값 변환 단계; 세 꼭지점에 대한 2차원 좌표값이 결정된 삼각형의 세 변에 인접한 다른 삼각형들에 대해서 순차적으로 각 꼭지점에 대한 2차원 좌표값을 결정하는 제2 좌표값 변환 단계; 및 상기 제1삼각형의 2차원 좌표값(x, y)과 그 주위의 다른 삼각형들의 2차원 좌표값 (x, y)들에 기초하여 상기 삼각형들을 2차원 평면 이미지로 표시하는 평면 이미지 표시 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of generating a development of a three-dimensional object having a predetermined shape, comprising: a three-dimensional image generation step of generating a three-dimensional image by modeling the three-dimensional object; Generating a 3D polygon image by dividing the 3D image into a plurality of triangles; Extracting three-dimensional coordinate values (x, y, z) of three vertices of a specific first triangle among the plurality of triangles and converting the three-dimensional coordinate values of each vertex to two-dimensional coordinate values (x, y), respectively A first coordinate value conversion step; A second coordinate value conversion step of sequentially determining two-dimensional coordinate values for each vertex with respect to the other triangles adjacent to three sides of the triangle for which the two-dimensional coordinate values for the three vertices are determined; And displaying the triangles as a two-dimensional plane image based on the two-dimensional coordinate values (x, y) of the first triangle and the two-dimensional coordinate values (x, y) of other triangles around the first triangle. Characterized in that configured to include.
본 발명은 또한 상기의 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.The invention also provides a computer readable recording medium having recorded thereon a program for executing the above method.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. 도1은 본 발명에 따른 전개도 생성 시스템의 일 실시예의 구성도이고, 도2는 본 발명에 따른 전개도 생성 방법의 절차 흐름도이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment according to the present invention. 1 is a block diagram of an embodiment of a development view generating system according to the present invention, Figure 2 is a flow chart of the development method according to the present invention.
도1의 구성은 본 발명의 기술적 사상이 구현된 일례에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 범위가 이에 한정되어 해석되어서는 아니된다. 본 발명에 따른 기술적 사상은 당업자의 의도에 따라서는 별도의 독립된 장치로도 구현이 가능할 것이고, 클라이언트-서버 시스템에서 구현되어 사용자가 네트웍을 통하여 서버에 접속하여 3차원 이미지를 2차원 전개도로 전환할 수 있는 시스템을 구축하는 것도 가능할 것이다. 1 is only an example in which the technical idea of the present invention is implemented, and the technical scope of the present invention is not limited thereto. The technical idea according to the present invention may be implemented as a separate device according to the intention of a person skilled in the art, and implemented in a client-server system so that a user can access a server through a network and convert a 3D image into a 2D deployment view. It would be possible to build a system that can do this.
도1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전개도 생성 시스템(50)은 3차원 이미지 생성 모듈(51)과, 폴리곤 이미지 생성모듈(53)과, 제1 좌표값 변환 모듈(55)과, 제2 좌표값 변환 모듈(57) 및 평면 이미지 표시 모듈(59)을 포함하여 구성된다. CPU(10)와, RAM이나 ROM 등으로 구성된 기억부(20)와, 키보드 및 마우스를 포함하는 입력부(30)와, 디스플레이 수단 및 프린터를 포함하는 출력부(40) 등은 본 실시예에 따른 전개도 생성 시스템(50)을 보조하는 구성요소들이다.As shown in FIG. 1, the exploded view generation system 50 according to the present embodiment includes a three-dimensional image generation module 51, a polygon image generation module 53, a first coordinate value conversion module 55, And a second coordinate value conversion module 57 and a planar image display module 59. The CPU 10, the storage unit 20 composed of RAM or ROM, the input unit 30 including the keyboard and the mouse, the output unit 40 including the display means and the printer, etc. are according to the present embodiment. These are the components that assist the development view generation system 50.
상기 3차원 이미지 생성 모듈(51)은 전개도 작성의 대상이 되는 3차원 물체를 모델링하여 3차원 이미지를 생성한다. 3차원 물체를 모델링한다는 것은 소정 형상을 갖는 실제의 3차원 물체를 3차원 이미지로 변환한다는 의미로서, 기본적으로 데이타를 가볍게 하는 것이 필요하고 사실적인 이미지를 전달하는 것이 중요하다. 3차원 물체의 모델링 기술은 당업자에게는 자명한 사항이다.The three-dimensional image generation module 51 generates a three-dimensional image by modeling a three-dimensional object that is the object of creation of the development view. Modeling a three-dimensional object means converting a real three-dimensional object having a predetermined shape into a three-dimensional image. Basically, it is necessary to lighten the data and convey a realistic image. Techniques for modeling three-dimensional objects are obvious to those skilled in the art.
상기 폴리곤 이미지 생성 모듈(53)은 상기 3차원 이미지를 다수의 삼각형으로 분할하여 3차원 폴리곤 이미지를 생성한다. 즉, 출력부(40)를 통하여 디스플레이된 3차원 이미지의 전체 표면을 다수의 삼각형 영역으로 구획하여 분할하는 것이다. 3차원 이미지의 표면을 다수의 3각형으로 구획하는 이유는, 2차원 평면 전개도를 작성하기 위해서는 한 조각, 한 조각의 완전한 평면 좌표값 (x, y)을 필요로 하기 때문이다.The polygon image generating module 53 generates the 3D polygon image by dividing the 3D image into a plurality of triangles. That is, the entire surface of the 3D image displayed through the output unit 40 is divided into a plurality of triangular regions and divided. The reason for partitioning the surface of a three-dimensional image into a large number of triangles is that one-piece, one-piece complete plane coordinate values (x, y) are required to create a two-dimensional plan view.
상기 제1 좌표값 변환 모듈(55)은 상기 다수의 삼각형들 중 특정의 제1삼각형의 세 꼭지점에 대한 3차원 좌표값 (x, y, z)들을 추출하고 각 꼭지점의 3차원 좌표값을 2차원 좌표값 (x, y)으로 각각 변환한다. The first coordinate value conversion module 55 extracts three-dimensional coordinate values (x, y, z) of three vertices of a specific first triangle among the plurality of triangles, and extracts three-dimensional coordinate values of each vertex. Convert to dimension coordinates (x, y) respectively.
상기 제1 좌표값 변환 모듈(55)은, 상기 제1삼각형의 세 꼭지점에 대한 3차원 좌표값 (x, y, z)들로부터 상기 제1삼각형의 세 변의 길이를 구하는 수단과, 상기 제1삼각형의 세 꼭지점 중 임의의 꼭지점에 대한 3차원 좌표값 (x, y, z)을 2차원 좌표값 (x, y)으로 변환하는 수단 및 상기 제1삼각형의 세 변의 길이와 임의의 꼭지점에 대한 2차원 좌표값 (x, y)로부터 나머지 꼭지점에 대한 2차원 좌표값을 구하는 수단을 포함한다.The first coordinate value conversion module 55 comprises means for obtaining the lengths of the three sides of the first triangle from three-dimensional coordinate values (x, y, z) for the three vertices of the first triangle; Means for converting three-dimensional coordinate values (x, y, z) for any of the three vertices of the triangle into two-dimensional coordinate values (x, y) and for the length and arbitrary vertices of the three sides of the first triangle. Means for obtaining two-dimensional coordinate values for the remaining vertices from the two-dimensional coordinate values (x, y).
3차원 모델링에 의해, 3차원 이미지의 각 화소 좌표는 결정되어 있으므로 제1삼각형의 꼭지점 좌표 A1(x1, y1, z1), A2(x 2, y2, z2), A3(x3, y3, z3)를 용이하게 구할 수 있다. 여기서, A1, A2, A3은 3차원 공간에 위치하는 삼각형의 세 꼭지점을 의미한다. 구해진 세 꼭지점 좌표로부터 삼각형의 세변 즉, A1A2, A2A3 , A3A1의 길이를 구할 수 있다. 일례로 A1A2의 길이는 다음의 수학식에 의해 구할 수 있다.By three-dimensional modeling, since the pixel coordinates of the three-dimensional image are determined, vertex coordinates A 1 (x 1 , y 1 , z 1 ), A 2 (x 2 , y 2 , z 2 ) and A of the first triangle 3 (x 3 , y 3 , z 3 ) can be easily obtained. Here, A 1 , A 2 , and A 3 mean three vertices of a triangle located in a three-dimensional space. From the obtained three vertex coordinates, three sides of the triangle, that is, A 1 A 2 , A 2 A 3 , and A 3 A 1 , can be obtained. For example, the length of A 1 A 2 can be obtained by the following equation.
상기 제1삼각형의 세 꼭지점 중에서 임의의 하나(예를 들어 A1)를 기준점으로 하여, 이를 이차원 좌표값 A1(x1, y1)으로 변환한다. 삼각형이 3차원 공간에 위치하든 2차원 공간에 위치하든 삼각형의 세 변의 길이는 동일하고, 세 변의 길이를 알면 하나의 고유한 삼각형이 결정된다는 사실을 바탕으로, 결정된 이차원 좌표값 A1(x1, y1)을 기준으로 하여 상기 제1삼각형의 세 변의 길이를 바탕으로 나머지 두 꼭지점에 대한 이차원 좌표값 A2(x2, y2), A3(x3, y3)을 구할 수 있다.Any one of the three vertices of the first triangle (for example, A 1 ) is used as a reference point, and is converted into a two-dimensional coordinate value A 1 (x 1 , y 1 ). Whether the triangle is located in three-dimensional or two-dimensional space, the lengths of the three sides of the triangle are the same, and knowing the lengths of the three sides determines the unique triangle, so that the determined two-dimensional coordinate value A 1 (x 1 , y 1 ), based on the length of the three sides of the first triangle, two-dimensional coordinate values A 2 (x 2 , y 2 ) and A 3 (x 3 , y 3 ) for the remaining two vertices can be obtained. .
상기 제2 좌표값 변환 모듈(55)은, 상기 2차원 좌표값이 결정된 삼각형에 인접한 다른 삼각형의 세 꼭지점에 대한 3차원 좌표값 (x, y, z)들로부터 상기 인접 삼각형의 세 변의 길이를 구하는 수단과, 상기 2차원 좌표값이 결정된 삼각형과 공유하는 두 꼭지점에 대한 2차원 좌표값과 상기 인접 삼각형의 세 변의 길이로부터 나머지 꼭지점에 대한 2차원 좌표값을 구하는 수단을 포함하여 구성되어, 세 꼭지점에 대한 2차원 좌표값이 결정된 삼각형의 한 변에 인접한 다른 삼각형의 각 꼭지점에 대한 2차원 좌표값을 결정한다. 상기 2차원 좌표값이 결정된 삼각형과 공유하는 두 꼭지점에 대한 2차원 좌표값은 이미 결정된 값과 동일한 것으로 하고, 상기 2차원 좌표값과 삼각형의 세 변의 길이로부터 나머지 하나의 꼭지점에 대한 2차원 좌표값을 산출하는 것이 가능하다.The second coordinate value conversion module 55 calculates lengths of three sides of the adjacent triangle from three-dimensional coordinate values (x, y, z) for three vertices of another triangle adjacent to the triangle from which the two-dimensional coordinate value is determined. Means for obtaining two-dimensional coordinate values for two vertices shared with the determined triangle and two-dimensional coordinate values for the remaining vertices from the lengths of three sides of the adjacent triangle. A two-dimensional coordinate value for each vertex is determined for each vertex of another triangle adjacent to one side of the triangle for which the vertex is determined. The two-dimensional coordinate values of two vertices shared by the two-dimensional coordinate values with the determined triangle are the same as the already determined value, and the two-dimensional coordinate values of the other vertices from the lengths of the two-dimensional coordinate values and the three sides of the triangle. It is possible to calculate
상기 평면 이미지 표시 모듈(58)은 상기 제1삼각형의 2차원 좌표값(x, y)과 그 주위의 다른 삼각형들의 2차원 좌표값 (x, y)들에 기초하여 상기 삼각형들을 2차원 평면 이미지로 표시한다.The planar image display module 58 generates the two-dimensional plane image based on the two-dimensional coordinate values (x, y) of the first triangle and the two-dimensional coordinate values (x, y) of other triangles around the first triangle. To be displayed.
상기 접합날개 형성 모듈(59)은 2차원으로 전개된 각 부분의 주변에 접합날개(도5의 55)를 형성한다. 접합날개는 2차원 전개도를 종이와 같은 재질에 인쇄하여 이를 역으로 조립함으로써 3차원 입체 모형을 제작하기 위해 필요한 것이다. 3차원 이미지 전체를 하나의 전개도로 작성하는 것도 가능하고, 3차원 이미지를 임의의 개수로 분할하여 각 조각별로 2차원 전개도를 작성하는 것도 가능할 것이다.The joining wing forming module 59 forms joining wings (55 in FIG. 5) around each of the portions developed in two dimensions. Junction wings are necessary to produce a three-dimensional solid model by printing a two-dimensional development view on a material such as paper and inversely assembling it. The entire three-dimensional image may be created in one development view, and the three-dimensional image may be divided into arbitrary numbers to create a two-dimensional development view for each piece.
3차원 이미지 전체를 하나의 전개도로 작성하는 경우에 전개도의 소정 부분으로부터 연장되어 접합날개를 형성하고, 3차원 이미지를 임의의 개수의 조각으로 분할하여 전개도를 작성하는 경우에 각 조각마다 필요한 수의 접합날개를 형성한다. 여기서, 조각이란, 수 개의 삼각형 영역이 모여 이루는 하나의 구성단위를 의미한다. 즉, 여러 개의 2차원 전개도 조각을 서로 이어 붙여 3차원 이미지를 입체적으로 조립할 수 있는 것이다. When creating the entire 3D image as a single development view, when a flat pattern is formed by extending from a predetermined portion of the development view to form a joint wing, and dividing the 3D image into an arbitrary number of pieces to create a development view, Form the junction wings. Herein, the fragment means one structural unit formed by gathering several triangular regions. In other words, it is possible to assemble three-dimensional images three-dimensionally by connecting several pieces of two-dimensional exploded views.
도2에 도시된 본 발명에 따른 전개도 생성 방법은, 상기 3차원 물체를 모델링하여 3차원 이미지를 생성하는 3차원 이미지 생성 단계[201]와, 상기 3차원 이미지를 다수의 삼각형으로 분할하여 3차원 폴리곤 이미지를 생성하는 폴리곤 이미지 생성 단계[203]와, 상기 다수의 삼각형들 중 특정의 제1삼각형의 세 꼭지점에 대한 3차원 좌표값 (x, y, z)들을 추출하고 각 꼭지점의 3차원 좌표값을 2차원 좌표값 (x, y)으로 각각 변환하는 제1 좌표값 변환 단계[205]와, 세 꼭지점에 대한 2차원 좌표값이 결정된 삼각형의 세 변에 인접한 다른 삼각형들에 대해서 순차적으로 각 꼭지점에 대한 2차원 좌표값을 결정하는 제2 좌표값 변환 단계[207]와, 상기 제1삼각형의 2차원 좌표값(x, y)과 그 주위의 다른 삼각형들의 상기 제2차 2차원 좌표값 (x, y)들에 기초하여 상기 삼각형들을 2차원 평면 이미지로 표시하는 평면 이미지 표시 단계[208] 및 2차원으로 펼쳐진 각 조각의 주변에 접합날개를 형성하는 접합날개 형성 단계[209]를 포함하여 구성된다.2 is a 3D image generation step [201] of generating a 3D image by modeling the 3D object, and dividing the 3D image into a plurality of triangles to 3D. A polygon image generation step [203] for generating a polygon image, extracting three-dimensional coordinate values (x, y, z) for three vertices of a specific first triangle among the plurality of triangles, and three-dimensional coordinates of each vertex A first coordinate value conversion step [205] for converting values to two-dimensional coordinate values (x, y), respectively, and sequentially for other triangles adjacent to three sides of the triangle for which two-dimensional coordinate values for three vertices are determined; A second coordinate value conversion step [207] for determining a two-dimensional coordinate value for a vertex, and the second two-dimensional coordinate value of the two-dimensional coordinate values (x, y) of the first triangle and other triangles around it the triangles based on (x, y) A planar image display step [208] for displaying a two-dimensional plane image and a junction wing formation step [209] for forming a joining wing around each piece unfolded in two dimensions.
상기 3차원 이미지 생성 단계[201]는 전개도 작성의 대상이 되는 실제의 3차원 물체를 모델링하여 3차원 이미지화 하는 단계이다. 3차원 물체의 모델링 하는 기법은 Maya, 3D Max, Light Wave 등과 같은 3D 그래픽 프로그램 등을 통해 공지된 기술이다.The three-dimensional image generation step 201 is a step of modeling an actual three-dimensional object that is the object of creation of the development plan and three-dimensional image. Techniques for modeling three-dimensional objects are well known through 3D graphics programs such as Maya, 3D Max, and Light Wave.
상기 폴리곤 이미지 생성 단계[203]는 상기 3차원 이미지를 다수의 삼각형으로 분할하여 3차원 폴리곤 이미지를 생성하는 단계이다. 즉, 3차원 이미지의 전체 표면을 다수의 삼각형 영역으로 구획하여 3차원 폴리곤 이미지를 생성하는 것이다. 3차원 이미지의 표면을 다수의 3각형으로 구획하는 이유는, 2차원 평면 전개도를 작성하기 위해서는 한 조각, 한 조각의 완전한 평면 좌표값 (x, y)을 필요로 하기 때문이다.The polygon image generation step [203] is a step of generating a 3D polygon image by dividing the 3D image into a plurality of triangles. That is, a three-dimensional polygonal image is generated by dividing the entire surface of the three-dimensional image into a plurality of triangular regions. The reason for partitioning the surface of a three-dimensional image into a large number of triangles is that one-piece, one-piece complete plane coordinate values (x, y) are required to create a two-dimensional plan view.
상기 제1 좌표값 변환 단계[205]는 상기 다수의 삼각형들 중 특정의 제1삼각형의 세 꼭지점에 대한 3차원 좌표값 (x, y, z)들을 추출하고 각 꼭지점의 3차원 좌표값을 2차원 좌표값 (x, y)으로 각각 변환하는 단계이다. The first coordinate value conversion step [205] extracts three-dimensional coordinate values (x, y, z) for three vertices of a specific first triangle among the plurality of triangles, and extracts the three-dimensional coordinate values of each vertex from two. This step converts each of the dimension coordinate values (x, y).
상기 제1 좌표값 변환 단계[205]는, 상기 제1삼각형의 세 꼭지점에 대한 3차원 좌표값 (x, y, z)들로부터 상기 제1삼각형의 세 변의 길이를 구하는 단계와, 상기 제1삼각형의 세 꼭지점 중 임의의 꼭지점에 대한 3차원 좌표값 (x, y, z)을 2차원 좌표값 (x, y)으로 변환하는 단계 및 상기 제1삼각형의 세 변의 길이와 임의의 꼭지점에 대한 2차원 좌표값 (x, y)로부터 나머지 꼭지점에 대한 2차원 좌표값을 구하는 단계로 구성된다.The step of converting the first coordinate value [205] includes obtaining three lengths of the three sides of the first triangle from three-dimensional coordinate values (x, y, z) for three vertices of the first triangle; Converting the three-dimensional coordinate values (x, y, z) of any of the three vertices of the triangle to the two-dimensional coordinate values (x, y) and the lengths of the three sides of the first triangle and And calculating the two-dimensional coordinate values for the remaining vertices from the two-dimensional coordinate values (x, y).
3차원 모델링에 의해, 3차원 이미지의 각 화소 좌표는 결정되어 있으므로 제1삼각형의 꼭지점 좌표 A1(x1, y1, z1), A2(x 2, y2, z2), A3(x3, y3, z3) 를 용이하게 구할 수 있다. 여기서, A1, A2, A3은 3차원 공간에 위치하는 삼각형의 세 꼭지점을 의미한다. 구해진 세 꼭지점 좌표로부터 삼각형의 세 변 즉, A1A2, A2A 3, A3A1의 길이를 구할 수 있다. 일례로 A1A2의 길이는 상기한 수학식1에 의해 구할 수 있다.By three-dimensional modeling, since the pixel coordinates of the three-dimensional image are determined, vertex coordinates A 1 (x 1 , y 1 , z 1 ), A 2 (x 2 , y 2 , z 2 ) and A of the first triangle 3 (x 3 , y 3 , z 3 ) can be easily obtained. Here, A 1 , A 2 , and A 3 mean three vertices of a triangle located in a three-dimensional space. From the obtained three vertex coordinates, three sides of the triangle, that is, A 1 A 2 , A 2 A 3 , and A 3 A 1 , can be obtained. For example, the length of A 1 A 2 can be obtained by the above equation (1).
상기 제1삼각형의 세 꼭지점 중에서 임의의 하나(예를 들어, A1)를 기준점으로 하여, 이를 이차원 좌표값 A1(x1, y1)으로 변환한다. 삼각형이 3차원 공간에 위치하든 2차원 공간에 위치하든 삼각형의 세 변의 길이는 동일하고, 세 변의 길이를 알면 하나의 고유한 삼각형이 결정된다는 사실에 입각하여, 결정된 이차원 좌표값 A1(x1, y1)을 기준으로 하여 상기 제1삼각형의 세 변의 길이를 바탕으로 나머지 두 꼭지점에 대한 이차원 좌표값 A2(x2, y2), A3(x3, y3)을 구할 수 있다.Any one of the three vertices of the first triangle (for example, A 1 ) is used as a reference point and is converted into a two-dimensional coordinate value A 1 (x 1 , y 1 ). Whether the triangle is located in three-dimensional or two-dimensional space, the lengths of the three sides of the triangle are the same, and knowing the length of the three sides determines the unique triangle, so that the determined two-dimensional coordinate value A 1 (x 1 , y 1 ), based on the length of the three sides of the first triangle, two-dimensional coordinate values A 2 (x 2 , y 2 ) and A 3 (x 3 , y 3 ) for the remaining two vertices can be obtained. .
상기 제2 좌표값 변환 단계[207]는, 상기 2차원 좌표값이 결정된 삼각형에 인접한 다른 삼각형의 세 꼭지점에 대한 3차원 좌표값 (x, y, z)들로부터 상기 인접 삼각형의 세 변의 길이를 구하는 단계와, 상기 2차원 좌표값이 결정된 삼각형과 공유하는 두 꼭지점에 대한 2차원 좌표값과 상기 인접 삼각형의 세 변의 길이로부터 나머지 꼭지점에 대한 2차원 좌표값을 구하는 단계로 구성되어, 세 꼭지점에 대한 2차원 좌표값이 결정된 삼각형의 세 변에 인접한 다른 삼각형들에 대해서 순차적으로 각 꼭지점에 대한 2차원 좌표값을 결정하는 단계이다. 상기 2차원 좌표값이 결정된 삼각형과 공유하는 두 꼭지점에 대한 2차원 좌표값은 이미 결정된 값과 동일한 것으로 하고, 상기 2차원 좌표값과 삼각형의 세 변의 길이로부터 나머지 하나의 꼭지점에 대한 2차원 좌표값을 산출하는 것이 가능하다. In the second coordinate value conversion step [207], the length of the three sides of the adjacent triangle is determined from three-dimensional coordinate values (x, y, z) for three vertices of another triangle adjacent to the triangle from which the two-dimensional coordinate value is determined. And obtaining two-dimensional coordinate values for the remaining vertices from the two-dimensional coordinate values of the two vertices shared by the two-dimensional coordinate values and the determined triangle, and the lengths of the three sides of the adjacent triangles. In this step, two-dimensional coordinate values for each vertex are sequentially determined with respect to other triangles adjacent to three sides of the triangle for which the two-dimensional coordinate values are determined. The two-dimensional coordinate values of two vertices shared by the two-dimensional coordinate values with the determined triangle are the same as the already determined value, and the two-dimensional coordinate values of the other vertices from the lengths of the two-dimensional coordinate values and the three sides of the triangle. It is possible to calculate
상기 평면 이미지 표시 단계[208]는 상기 제1삼각형의 2차원 좌표값(x, y)과 그 주위의 다른 삼각형들의 2차원 좌표값 (x, y)들에 기초하여 상기 삼각형들을 2차원 평면 이미지로 표시하는 단계이다.The planar image display step [208] is a two-dimensional plane image based on the two-dimensional coordinate values (x, y) of the first triangle and the two-dimensional coordinate values (x, y) of the other triangles around it. It is a step to mark.
상기 접합날개 형성 단계[209]는 2차원으로 전개된 각 부분의 주변에 접합날개를 형성하는 단계이다. 3차원 이미지 전체를 하나의 전개도로 작성하는 경우에 전개도의 소정 부분으로부터 연장되어 접합날개를 형성하고, 3차원 이미지를 임의의 개수의 조각으로 분할하여 전개도를 작성하는 경우에 각 조각마다 필요한 수의 접합날개를 형성한다. The joining wing forming step [209] is a step of forming a joining wing around each part developed in two dimensions. When creating the entire 3D image as a single development view, when a flat pattern is formed by extending from a predetermined portion of the development view to form a joint wing, and dividing the 3D image into an arbitrary number of pieces to create a development view, Form the junction wings.
3차원 이미지 중 어느 부분을 조각으로 결정할 것인지의 여부와 하나의 조각에 몇 개의 삼각형 영역을 포함시킬 것인지의 여부, 조각 중에서 어느 부분에 접합날개를 형성할 것인지의 여부 등은 전적으로 사용자의 의사(예컨데, 사용자의 종이 공작에 대한 이해도와 노하우, 취향 등)에 의해 결정될 것이다.Which part of the three-dimensional image is to be determined as a piece, how many triangular areas are to be included in one piece, and whether to form a junction wing in the piece is entirely up to you. User's understanding and know-how of paper work, taste, etc.).
도3은 3차원 이미지가 화면상에 디스플레이 된 것을 예시한 도면이고, 도4는 하나의 삼각형을 선택하여 이를 2차원적으로 변환하고, 그 옆의 삼각형을 다시 선택하여 2차원적으로 변환시켜 그 전 2차원 삼각형 옆에 배열시킨 것을 설명한 도면이며, 도5는 이러한 과정을 연속적으로 수행하여 사람의 양쪽 눈 주위를 2차원 전개도로 작성한 것을 예시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a three-dimensional image displayed on the screen. FIG. 4 selects one triangle and converts it two-dimensionally, and selects an adjacent triangle again to convert it two-dimensionally. It is a figure explaining what was arrange | positioned next to the two-dimensional triangle, and FIG. 5 is a figure which exemplarily created the 2D exploded view around both eyes of a person by performing this process continuously.
2차원적으로 전개된 각 조각들은 다양한 형태의 파일 포맷으로 저장할 수 있고, 저장된 2차원 전개도 데이터를 임의의 모델링 프로그램으로 불러들여서 직교투영 방식으로 렌더링(인쇄, 플로팅 등)하면 종이에 전개도가 인쇄된다.Each piece of two-dimensionally developed pieces can be saved in various file formats, and when the stored two-dimensional drawing data is imported into any modeling program and rendered orthogonally (printed or plotted), the developed pattern is printed on paper. .
한편, 본 발명에 따른 전개도 생성 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 CD, 플로피 디스크 및 하드 디스크 등과 같은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 본 발명의 기술적 범위에 속한다.On the other hand, a computer-readable recording medium such as a CD, a floppy disk and a hard disk on which a program for executing the development view generating method according to the present invention is recorded belongs to the technical scope of the present invention.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 본 발명에 따른 기술적 사상은 다양한 형태로 변형 실시가 가능할 것으로 그 기술적 범위는 특허청구범위의 합리적 해석에 의해 결정되어야 한다.The embodiments described above should not be construed as limiting the technical scope of the present invention. The technical idea according to the present invention can be modified in various forms, the technical scope of which should be determined by reasonable interpretation of the claims.
본 발명에 따른 전개도 생성 시스템, 그 방법 및 그 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는, 사용자의 간단한 조작에 의해 정밀성과 경제성을 보장하면서 임의의 3차원 이미지에 대해서도 2차원 전개도화 할 수 있는 새로운 기술을 제공한다.The development view generating system according to the present invention, the method and the computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method are two-dimensional for any three-dimensional image while ensuring precision and economy by a simple operation of the user. Provide new technologies to develop.
본 발명에 따른 장치 및 방법에 의하면, 애니메이션이나 다른 용도의, 모든 컴퓨터 그래픽에서 가능한 것은 모두 종이로 모형화할 수 있다. 이는 기존에 수작업으로 제작하던 종이 모형 전개도와의 차별성을 명확하게 하여 전개도 제작기간을 단축하고 기존에는 시도할 수 없었던 고품질의 비정형 캐릭터들도 종이 모형으로 제작할 수 있게 된다.According to the device and method according to the invention, all that is possible in all computer graphics for animation or other purposes can be modeled on paper. This clarifies the differentiation from the paper model development which was produced by hand, which shortens the development time of the development and enables the production of high quality atypical characters into paper models that could not be tried before.
도1은 본 발명에 따른 장치의 바람직한 일 실시예의 블록 구성도1 is a block diagram of a preferred embodiment of the apparatus according to the present invention.
도2는 본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 실시예의 절차 흐름도2 is a process flow diagram of a preferred embodiment of the method according to the present invention.
도3은 화면상에 디스플레이된 3차원 이미지의 예시도3 is an exemplary view of a three-dimensional image displayed on the screen
도4는 본 발명에 따른 일 실시예의 실행 과정의 일 예시도Figure 4 is an illustration of an execution process of an embodiment according to the present invention
도5는 본 발명에 따른 일 실시예의 실행 과정의 다른 예시도Figure 5 is another illustration of the execution process of an embodiment according to the present invention
<도면 주요부호의 설명><Description of Major Reference Drawings>
10 CPU, 20 기억부, 30 입력부, 40 출력부, 50 전개도 생성 시스템, 51 3차원 이미지 생성 모듈, 53 폴리곤 이미지 생성 모듈, 55 제1 좌표값 변환 모듈, 57 제2 좌표값 변환 모듈, 58 평면 이미지 표시 모듈, 59 접합날개 형성 모듈10 CPU, 20 memory, 30 inputs, 40 outputs, 50 flat pattern generation system, 51 three-dimensional image generation module, 53 polygon image generation module, 55 first coordinate value conversion module, 57 second coordinate value conversion module, 58 plane Image display module, 59 splice wing forming module
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